作物秸秆及其他废弃物栽培食用菌的农业生态效益研究

任勇攀 肖运强 邓善初

该研究以作物秸秆及其他废弃物栽培食用菌的农业生态效益为研究对象，通过综合分析相关文献和实证研究，探讨了该栽培模式对农业生态系统的影响。研究表明，利用作物秸秆和其他废弃物进行食用菌的栽培可以实现废弃物资源化利用、减少环境污染、促进土壤生态恢复等多重效益。同时，该栽培模式还具有较低的成本和较高的经济效益，对农民增收和农村可持续发展具有积极的推动作用。因此，作物秸秆及其他废弃物栽培食用菌是一种可行的农业生态模式，值得进一步推广和应用。

一、作物秸秆及其他废弃物的资源化利用

（一）作物秸秆的特点及现状

作物秸秆是指农作物在收获后剩余的植物茎秆、叶片等部分。它们具有大量产生、多样性、高碳含量等特点。作物秸秆是农作物生长过程中的副产品，每年在全球范围内产生大量的秸秆。这些秸秆包括谷物作物（如稻谷、小麦、玉米等）的秸秆，油料作物（如大豆、花生等）的秸秆，以及纤维作物（如棉花、麻类等）的秸秆。不同作物秸秆的形状、结构和化学成分不同。例如，稻谷秸秆柔韧且空心，玉米秸秆粗壮而韧性较强。此外，秸秆的化学成分也因作物类型而异，包括纤维素、半纤维素、木质素等。作物秸秆主要由纤维素和半纤维素组成，这些有机物质含有丰富的碳元素。因此，作物秸秆是一种潜在的碳资源，其有效利用可以有助于减少温室气体排放。

目前，大部分作物秸秆仍未得到有效利用，往往被作为农业废弃物，采用焚烧、填埋等方式处理。这种处理方式不仅浪费资源，还可能产生环境污染和温室气体排放。有一些地区将作物秸秆用作饲料或畜牧床料。例如，在养殖业中，秸秆可以作为动物的饲料添加剂或用于畜舍的垫料，起到吸湿、保温和减少气味等作用。还有一些地区利用作物秸秆进行生物质能源生产，例如，生物质颗粒、生物质燃料等。然而，这种利用方式仍受技术和经济的限制，尚未得到广泛应用。

尽管作物秸秆具有丰富的资源潜力，但目前大部分秸秆仍未得到有效利用。因此，探索和推广作物秸秆的高效利用方式，特别是在农业生态系统中栽培食用菌等的利用模式，对于实现农业可持续发展和资源循环利用具有重要意义。

（二）其他废弃物的可利用性

除了作物秸秆，还有许多其他废弃物具有可利用性。

1.城市固体废弃物。城市固体废弃物包括生活垃圾和工业垃圾。这些废弃物可以通过垃圾分类、回收和再利用等方式进行处理和利用。例如，可回收的废纸、塑料和玻璃可以进行再生循环利用，有机废弃物可以进行厌氧消化产生沼气用于能源生产。

2.农业废弃物。农业废弃物包括农作物残余、畜禽粪便、副产品等。这些废弃物可以用于生物质能源生产、有机肥料的制备以及动物饲料的生产。例如，利用农作物秸秆和畜禽粪便进行生物质能源生产，可以产生沼气和生物质颗粒。

3.工业废弃物。各种工业过程中产生的废弃物也可以进行利用。例如，钢铁行业的炉渣可以用于道路建设和水泥生产，电子废弃物中的有价金属可以进行回收和再利用。

4.林业废弃物。林业废弃物包括木材加工剩余物、枝干、树皮等。这些废弃物可以用于木材板材的生产、生物质能源的生产，以及土壤改良剂的制备。

5.建筑废弃物。建筑废弃物包括建筑施工过程中产生的废弃材料、破碎混凝土等。这些废弃物可以进行再生利用，例如，再生骨料用于混凝土制备、废弃砖块用于道路建设等。

6.污水和污泥。污水处理过程中产生的污泥可以进行处理和利用。例如，通过厌氧消化和堆肥处理，可将污泥转化为有机肥料。

这些废弃物的可利用性取决于其性质和处理技术的可行性。通过科学合理地处理和利用，这些废弃物将会转化为有价值的资源，实现资源循环利用和环境保护的目标。

（三）废弃物资源化利用的意义

废弃物资源化利用具有重要的意义。在节约资源方面，废弃物资源化利用可以将原本被视为废弃物的物质转化为有价值的资源。通过回收、再利用和循环利用，可以减少对自然资源的需求，降低资源的开采和消耗，实现资源的节约和可持续利用。在减少环境污染方面，废弃物如果不得到有效处理和利用，往往会引发环境污染问题。例如，垃圾填埋场会产生渗滤液和有害气体，废水和废气排放会对环境和人类健康造成危害。通过资源化利用，可以减小废弃物对环境的负面影响，减少污染物的排放和土地的占用。

许多废弃物还具有潜在的能源价值，如生物质废弃物、沼气和废油等。通过适当的处理和利用技术，这些废弃物可以转化为生物质能源，用于发电、供热和燃料替代，减少对传统能源的依赖，促进可再生能源的发展。废弃物资源化利用还可以创造经济效益。通过废物回收和再加工，可以形成废物回收产业链，创造就业机会，增加产值和税收收入。此外，废弃物的再利用还可以降低生产成本，提高资源利用效率，提升企业竞争力。

资源的有限性和环境的可持续性是当今社会面临的重要挑战。废弃物资源化利用符合可持续发展的理念，有助于实现资源的循环利用和环境的保护，推动经济、社会和环境的协调发展。废弃物资源化利用对于实现可持续发展、节约资源、减少污染、推动经济增长和改善环境质量具有重要的意义。通过合理利用废弃物，可以实现资源的高效利用和循环利用，构建资源节约型、环境友好型社会。

二、食用菌的栽培技术及适应性

（一）食用菌的特点及分类

食用菌是指可以作为食品或药用的真菌类生物，它们具有营养丰富、风味独特、药用价值等优点。食用菌富含蛋白质、维生素、矿物质和纤维等营养物质，低脂肪、低胆固醇。它们是一种理想的营养食品，有助于提供人体所需的各种营养成分。食用菌具有特殊的风味和口感，味道鲜美，有时带有坚果或肉类的香气。它们可以增添菜肴的风味，使菜品更加丰富多样。

许多食用菌具有药用价值，含有多种活性成分，具有抗氧化、抗肿瘤、免疫调节等功效，它们被广泛应用于中药和保健品领域。除此之外，食用菌在自然生态系统中还具有重要的功能。它们参与有机物的分解和循环，促进土壤肥力的提升，对生态环境的恢复和保护具有积极作用。

食用菌可以根据其分类进行分组。以下为几个常见的食用菌分类：菌褶菌类包括蘑菇科、牛肝菌科和伞菌科等，典型的代表有平菇、松茸、鸡腿菇等。伞菌类包括蘑菇科、牛肝菌科和伞菌科等，典型的代表有平菇、松茸、鸡腿菇等。黑曲霉类包括黑曲霉和黄曲霉等，常用于食品加工和发酵过程中。子囊菌类包括松露科和麦角菌科等，典型的代表有松露、虫草花等。腐生菌类包括木耳科和银耳科等，典型的代表有黑木耳、银耳等。这只是食用菌分类的一小部分，实际上有许多种类的食用菌，每种都具有不同的特点和用途。

（二）栽培技术的研究进展

食用菌栽培技术一直在不断发展和改进，以满足人们对高质量食用菌的需求。优化培养基，培养基是食用菌栽培的基础，优化培养基的组成和配方可以提高菌丝生长速度和产量。通过研究和优化碳源、氮源、矿物盐、维生素等成分的组合和比例，可以改善食用菌的生长环境，提高产量和品质。发酵技术在食用菌栽培中也起着重要的作用。传统的堆肥发酵和木质废弃物发酵已经得到改进和优化，提高了发酵过程的效率和产量。此外，还发展了液体发酵和固体发酵等新型发酵技术，提供了更多的选择和灵活性。

由于食用菌对温度和湿度的要求较为严格，随着温室技术和控制设备的进步，现在已能够精确控制栽培环境的温度和湿度，为食用菌的生长提供了更加理想的条件。这有助于提高食用菌的生长速度和产量，并且可以根据不同菌种的需求进行优化调节。通过菌种选育和改良，可以获得具有更高产量和品质的食用菌品种。研究人员利用传统育种方法、遗传工程和基因编辑等技术手段，对菌株进行优选和改造，增强其抗病性、适应性和产量等特性。

目前，随着自动化和智能化技术的发展，食用菌栽培也开始引入相关技术，如传感器、自动控制系统、远程监控等。这些技术可以实现对栽培环境的实时监测和调控，提高生产效率和质量，并减少对人工操作的依赖。

（三）食用菌对废弃物的适应性

食用菌对废弃物具有很强的适应性，它们可以利用各种有机废弃物作为生长基质进行生长和繁殖。这种特性使食用菌栽培成为一种可持续的农业和环境管理方法。除了作物秸秆，还有很多废弃物可以用来栽培食用菌。比如，木质废弃物，许多食用菌如香菇、平菇、花菇等可以利用木材、锯末、木屑等木质废弃物作为生长基质。这些菌类通过分解木质纤维素和木质素等复杂的有机物，将其转化为菌丝生长所需的营养物质。

一些食用菌如平菇、灵芝等可以利用城市中产生的有机废弃物，例如，厨余垃圾、废弃蔬菜水果等。这些废弃物经过适当处理和处理后，可以提供菌丝生长所需的营养物质。一些食用菌如黑木耳、银耳等可以利用工业废弃物进行栽培。例如，黑木耳可以利用纺织厂废弃的棉花、亚麻、麻等纤维素质材料作为生长基质。

通过利用废弃物进行食用菌栽培，不仅可以将废弃物转化为有价值的农产品，还能减少废弃物的排放和环境污染。这种循环利用的方式对于可持续农业和环境保护具有重要意义。

三、作物秸秆及其他废弃物栽培食用菌的农业生态效益

（一）土壤改良和养分循环

作物秸秆及其他废弃物栽培食用菌不仅可以实现废弃物的循环利用，还能促进土壤改良和养分循环。作物秸秆和其他废弃物在食用菌栽培过程中被用作菌床材料。这些废弃物含有丰富的有机质，当它们与菌种一起分解时，会释放出大量的有机质和养分。这些有机质能够改善土壤结构，增加土壤的保水性和通气性，提高土壤肥力并促进土壤微生物活动。此外，有机质的分解还可以释放出植物营养元素，为植物提供养分。

作物秸秆和其他废弃物栽培食用菌后，产生的菌渣和残余物可以进一步用作有机肥料。这些菌渣和残余物富含有机质和养分，可以返回田地用于作物种植，实现养分的循环利用。这种循环利用的过程有助于减少化肥的使用，降低对环境的负荷，提高土壤的养分供应能力。

在食用菌的栽培过程会涉及大量的微生物活动，包括菌丝的生长、分解有机质的分解菌群等。这些微生物参与有机物质的分解和转化过程，促进土壤微生物的多样性和活性，进一步改善土壤质量和养分循环。

（二）环境污染减排和资源节约

作物秸秆及其他废弃物栽培食用菌可以有效实现环境污染减排和资源节约，减少废弃物的焚烧和填埋。传统方法是作物秸秆和其他废弃物往往被焚烧或填埋，这会产生大量的空气污染和土地资源浪费。科学方法是将这些废弃物用于食用菌的栽培，可以将其有效利用，避免了焚烧和填埋带来的环境污染，减少了对土地资源的压力，还可以减少化肥的使用。作物秸秆和其他废弃物在食用菌栽培过程中被用作菌床材料，这些废弃物富含有机质和养分，通过利用它们作为有机肥料，可以减少对化学合成肥料的需求。这不仅减少了化肥生产过程中的能源消耗和环境污染，还促进了养分的循环利用。

食用菌栽培对于传统农作物种植来说，对水资源的需求较低，因此可以节约水资源。由于食用菌栽培一般采用堆肥发酵或者液体发酵的方式，相比于农田灌溉，需要的水量较少。这样可以减少对水资源的消耗，特别是在水资源紧缺地区，具有重要意义。另外，还能实现循环利用和资源回收，食用菌栽培过程中产生的菌渣和残余物可以用作有机肥料，返回农田用于作物种植。这样实现废弃物的循环利用和资源回收，减少废弃物的排放和对化肥的依赖。

（三）农民增收和农村可持续发展

作物秸秆及其他废弃物栽培食用菌，对农民增收和农村可持续发展有积极的影响，可以增加农民的收入，作物秸秆和其他废弃物通常被视为农业废弃物，没有经济价值。然而，通过将其用于食用菌的栽培，农民可以将废弃物转化为有价值的农产品。食用菌的市场需求较大且价格较高，这为农民提供了一种新的收入来源，增加了他们的经济收入。同时，可以创造就业机会，作物秸秆及其他废弃物栽培食用菌需要一定的劳动力参与，例如，菌床的搭建、菌种的接种和管理等。这为当地农村创造了就业机会，提供了额外的收入来源，特别是对于提高农村劳动力就业具有积极的促进作用。

作物秸秆及其他废弃物栽培食用菌是一种循环经济的模式，能够实现废弃物的循环利用和资源的回收利用。这有助于减少废弃物的排放和环境污染，促进农村的可持续发展。同时，食用菌栽培对土壤质量有益，改善土壤结构，提高土壤肥力，有助于农田的可持续利用。

通过作物秸秆及其他废弃物栽培食用菌，不仅可以增加农民的收入，创造就业机会，促进农村可持续发展，还有助于提高资源利用效率和环境保护水平。这对于农村经济的可持续发展和农民生活质量的提升具有重要意义。

作物秸秆及其他废弃物栽培食用菌的农业生态效益是一个热门的研究领域，该研究通过分析相关文献和实证研究，阐述了该栽培模式对农业生态系统的积极影响。作物秸秆和其他废弃物的资源化利用不仅可以减少环境污染，还能促进土壤生态恢复和农村可持续发展。此外，该栽培模式还具有较低的成本和较高的经济效益，对于农民增收也具有积极的推动作用。因此，进一步推广和应用作物秸秆及其他废弃物栽培食用菌的农业生态模式是非常有意义的。

基金项目：喀什职业技术学院2022年度地区科技局课题——《农业废弃物生态化循环利用技术研究与应用》（ks2022068）。

作者简介：任勇攀（1977—），男，山东泰安人，硕士，副教授，主要从事作物遗传育种研究工作。

通信作者：邓善初（1972—），女，湖南邵阳人，硕士，高级讲师。